[Mathematical model] 맥컬럭-피츠 모델 (McCulloch-Pitts Model)

맥컬럭-피츠 모델 (McCulloch-Pitts Model)

 

 

초기의 신경 시스템 모델 중에서 아마도 가장 잘 알려진 것은 1943년 Warren McCulloch과 Walter Pitts에 의해 제안된 모델이다. 그들은 인간의 두뇌를 논리적 서술을 구현하는 이진 원소들의 결합으로 추측했는데, 이진 원소인 뉴런은 on이나 off 상태를 나타낸다. 맥컬럭과 피츠가 쓴 논문 (A Logical calculus of ideas immanent in nervous activity) 의 요약 부분 중의 첫 단원을 소개한다.

 

신경 활동의 '전부 아니면 전무 (All-or-Nothing)' 적인 특성 때문에 신경계의 일과 그들 사이의 관계들은 명제논리 (propositional logic) 로 취급된다. 모든 망의 행동은 이러한 관점에서 기술될 수 있다. 어떠한 조건들을 만족시키려는 논리적 표현에 대하여, 우리는 그것이 기술하는 방법대로 행동하는 망을 찾을 수 있다.

 

이 논문의 가장 중요한 결과는 그러한 신경망들이 완벽하게 일반적이어서 어떤 유한한 논리적 표현도 실현할 수 있다는 점이다. 이 모델은 명백히 실용적인 의미를 내포하는데 그러한 뉴런들을 합쳐서 강력하고도 범용적인 컴퓨터 장치를 마들 수 있다. 이외에도 1943년 그 당시에 McCulloch-Pitts 모델과 같은 프로젝트가 펜실베니아 대학의 Moore School of Engineering에서도 진행중이었다. 맥컬럭과 피츠는 이 논문을 쓰는 데 단지 3개의 문헌만 참조하였는데 모두가 수학적인 논리를 다룬 책들이다. McCulloch과 Pitts는 뉴런의 오퍼레이션을 지배하는 5 개의 가정 (assumptions)을 하였다.

 

1. 뉴런은 활성화되거나 혹은 활성화되지 않은 두 가지 상태이다. 즉, 뉴런의 활성화는 all-or-none 프로세스이다. 2. 어떤 뉴런을 흥분되게 (excited)하려면 2개 이상의 고정된 수의 시냅스가 일정한 시간내에 활성화 (activated)되어야 한다. 3. 신경 시스템에서 유일하게 의미있는 시간지연 (delay)은 시냅스에서의 지연 (synaptic delay)이다. 4. 어떠한 억제적인 (inhibitory) 시냅스는 그 시각의 뉴런의 활성화 (activation)를 절대적으로 방지한다. 5. 신경망의 구조는 시간에 따라 변하지 않는다.

 

 

http://www.aistudy.co.kr/neural/McCulloch_Pitts.htm

McCulloch-Pitts Model